CN101874393A - 发送和接收信号的装置以及发送和接收信号的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置。所述方法包括如下步骤：从包括至少一个频段的信号帧中的第一频段接收信号，利用正交频分复用(OFDM)方法对接收到的信号进行解调并对所述信号帧进行解析；从包括在解析后的信号帧中的所述至少一个频段中获取业务流的符号流；对包括在所述符号流中的符号进行解映射并输出解映射后的符号给子流；将输出的子流复用，并使用所述复用的子流输出一个比特流，以及对所述输出的比特流进行解交织和纠错解码。

Description

发送和接收信号的装置以及发送和接收信号的方法
技术领域
本发明涉及发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置，并且更具体地说，涉及能提高数据传输效率的发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置。
背景技术
随着数字广播技术的发展，用户可接收高清(HD：High Definition)的运动图像。随着压缩算法和高性能硬件的持续开发，在未来将为用户提供更好的环境。数字电视(DTV)系统可接收数字广播信号，并除了向用户提供视频信号和音频信号以外，还向用户提供各种补充业务。
随着数字广播技术的发展，对诸如视频信号和音频信号的业务的需求增多，并且用户期望的数据大小或和广播信道的数量也在增加。
发明内容
因此，本发明涉及一种发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置，该装置和方法基本上避免了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题。
本发明的一个目的在于，提供一种发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置，该装置和方法能提高数据传输效率。
本发明的一个目的在于，提供一种发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置，该装置和方法能提高构成业务的比特的纠错能力。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如在此具体实施和广泛描述的，提供了一种发送信号的方法，该方法包括以下步骤：对业务流进行纠错编码，并对纠错编码后的业务流中的比特流进行交织；对交织后的比特流进行解复用，并通过该解复用步骤来输出子流；选择包括在解复用后的子流中的比特，并将选择的比特映射成符号；构造下述信号帧，在该信号帧中所映射的符号被划分和排列在至少一个频段以及所述至少一个频段的按时间划分的时隙中；以及通过正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制，并发送调制后的信号。
在对所述交织后的比特流进行解复用时，该解复用步骤可以改变所述选择的比特的顺序。可以根据所述纠错编码的码率和/或符号映射方法来改变映射成符号的比特的顺序。
在本发明的另一个方面，提供了一种接收信号的方法，该方法包括以下步骤：从包括至少一个频段的信号帧中的第一频段接收信号；利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调并对所述信号帧进行解析；从包括在解析后的信号帧中的所述至少一个频段中获取业务流的符号流；对包括在所述符号流中的符号进行解映射并输出解映射后的符号给子流；对输出的子流进行复用，并使用复用后的子流来输出一个比特流；以及对输出的比特流进行解交织和纠错解码。
输出所述比特流的步骤可以包括选择包含在所述子流中的比特并输出一个比特流。根据与所述纠错解码对应的纠错编码的码率和/或符号解映射方法来改变选择比特的顺序。
在本发明的另一个方面，提供了一种发送信号的装置，所述装置包括：纠错编码器，其对业务流进行纠错编码；比特交织器，其对纠错编码后的业务流中的比特流进行交织；符号映射器，其对交织后的比特流进行解复用，通过该解复用步骤来输出子流，选择包括在解复用后的子流中的比特，以及将选择的比特映射成符号；信号帧构造器，其构造下述信号帧，在该信号帧中所映射的符号被划分和排列在至少一个频段以及所述至少一个频段的按时间划分的时隙中；调制器，其通过正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及发射机，其发送调制后的信号。
所述比特交织器被设置为：通过按照不同的方向将纠错编码后的比特存储在存储器中以及从存储器中读取所述纠错编码后的比特来对所述比特流进行交织。
所述符号映射器可以包括：解复用器，其根据所述纠错编码的码率和/或符号映射方法来将所述交织后的比特流解复用成所述子流；以及映射器，其将解复用后的子流映射成符号。
在本发明的另一个方面，一种用于接收信号的装置，所述装置包括：接收机，其从包括至少一个频段的信号帧中的第一频段接收信号；解调器，其利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调；信号帧解析器，其对来自解调后的信号的信号帧进行解析，并且从所述至少一个频段中输出业务流的符号流；符号解映射器，其对包括在所述符号流中的符号进行解映射，输出解映射后的符号给子流，对输出的子流进行复用，并使用复用后的子流来输出一个比特流；比特解交织器，其对输出的比特流进行解交织；以及纠错解码器，其对解交织后的比特流进行纠错解码。
所述符号解映射器可以包括：解映射器，其将所述符号解映射成所述子流；以及复用器，其根据与所述纠错解码对应的纠错编码的码率和/或符号解映射方法对所述子流进行复用。
根据本发明的发送和接收信号的装置以及发送和接收信号的方法，可以容易地检测和恢复发送信号。此外，可以提高发送/接收系统的信号发送/接收性能。
附图说明
图1是示出了用于发送业务的信号帧的图；
图2是示出了信号帧的第一导频信号P1的结构的图；
图3是示出了信令窗口的图；
图4是示出了用于发送信号的装置的一个实施方式的示意图；
图5是示出了输入处理器110的示例的图；
图6是示出了编码和调制单元的一个实施方式的图；
图7是示出了帧构造器的一个实施方式的图；
图8是示出了当映射器131a和131b执行混合符号映射时的符号比率的第一个示例的图；
图9是示出了当映射器131a和131b执行混合符号映射时的符号比率的第二个示例的图；
图10是示出了图7所示的各个映射器131a和131b的一个实施方式的图；
图11是示出了符号映射器的另一个实施方式的图；
图12是示出了由图11的比特交织器1312a和1312b进行比特交织的概念的图；
图13是示出了根据符号映射器1315a和1315b的类型，比特交织器1312a和1312b的存储器的行和列的数量的第一示例的图；
图14是示出了根据符号映射器1315a和1315b的类型，比特交织器1312a和1312b的存储器的行和列的数量的第二示例的图；
图15是示出了解复用器1313a和1313b的输入比特的解复用的概念的图；
图16是示出了由解复用器对输入流进行解复用的一个实施方式的图；
图17是示出了根据符号映射方法的解复用类型的一个示例的图；
图18是示出了根据解复用类型对输入比特流进行解复用的一个实施方式的图；
图19是示出了根据纠错编码的编码率和符号映射方法来确定的解复用的类型的图；
图20是示出了用等式来表示解复用方法的一个示例的图；
图21是示出了利用符号映射器来映射符号的一个示例的图；
图22是示出了多径信号编码器的一个示例的图；
图23是示出了调制器的一个实施方式的图；
图24是示出了模拟处理器160的一个实施方式的图；
图25是示出了能接收信号帧的信号接收装置的一个实施方式的图；
图26是示出了信号接收机的一个实施方式的图；
图27是示出了解调器的一个实施方式的图；
图28是示出了多径信号解码器的图；
图29是示出了帧解析器的一个实施方式的图；
图30是示出了各个符号解映射器247a和247p的一个实施方式的图；
图31是示出了各个符号解映射器247a和247p的另一个实施方式的图；
图32是示出了对解复用后的子流进行复用的一个实施方式的图；
图33是示出了解码和解调单元的一个示例的图；
图34是示出了输出处理器的一个实施方式的图；
图35是示出了用于发送信号帧的信号发送装置的另一个实施方式的图；
图36是示出了用于接收信号帧的信号接收装置的另一个实施方式的图；
图37是示出了用于发送信号的方法的一个实施方式的图；以及
图38是示出了用于接收信号的方法的一个实施方式的图。
具体实施方式
在下面的描述中，术语“业务”表示可由信号发送/接收装置发送/接收的广播内容，也可表示内容提供(content provision)。
在描述根据本发明的一个实施方式的信号发送/接收装置的实施方式之前，先对根据本发明的一个实施方式的信号发送/接收装置所发送/接收的信号帧进行如下描述。
图1示出了根据本发明的发送业务的信号帧。
图1所示的信号帧示出了用于发送包括音频/视频(A/V)流的广播业务的示例性信号帧。在这种情况下，在时间和频率信道中复用单个业务，并且发送复用后的业务。上述信号传输方案称为时间频率分片(TFS：time-frequency slicing)方案。与仅向1个射频(RF)频段发送单个业务的情况相比，根据本发明的信号发送装置通过至少一个RF频段(或者多个RF频段)发送信号业务，使得该信号发送装置可以获取能够发送更多业务的统计复用增益(statistical multiplexing gain)。该信号发送/接收装置在多个RF信道上发送/接收单个业务，使得该信号发送/接收装置能够获取频率分集增益。
第一到第三业务(业务1-3)被发送到四个RF频段(RF1-RF4)上。然而，仅仅是为了说明的目的公开了该RF频段的数量和业务的数量，因此也可以按照需要使用其他数量。两个基准信号(即，第一导频信号(P1)和第二导频信号(P2))被设置在信号帧的起始部分。例如，在RF1频段的情况下，第一导频信号(P1)和第二导频信号(P2)设置在信号帧的起始部分。RF1频段包括三个与业务1相关联的时隙、两个与业务2相关联的时隙以及一个与业务3相关联的时隙。与其他业务相关联的时隙也可以设置在与业务3相关联的单个时隙之后的其他时隙(时隙4-17)中。
RF2频段包括第一导频信号(P1)、第二导频信号(P2)和其他时隙13-17。此外，RF2频段包括三个与业务1相关联的时隙、两个与业务2相关联的时隙以及一个与业务3相关联的时隙。
根据时间频率分片(TFS)方案对业务1-3进行复用，然后发送到RF3和RF4。信号发送的调制方案可以基于正交频分复用(OFDM)方案。
在信号帧中，将单个业务移向RF频段(在信号帧中存在多个RF频段的情况下)和时间轴。
如果在时间上连续排列与上述信号帧相等的信号帧，则可以由多个信号帧来构成超帧(super-frame)。将来的扩展帧也可以设置在该多个信号帧当中。如果未来扩展帧设置在该多个信号帧当中，则超帧可以在未来扩展帧处结束。
图2示出了根据本发明的图1的信号帧中包含的第一导频信号(P1)。
第一导频信号(P1)和第二导频信号(P2)被设置在信号帧的起始部分。通过2K FFT模式调制第一导频信号P1，并且在包括1/4保护间隔(guard interval)的同时还可以同时发送第一导频信号P1。在图2中，第一导频信号P1的7.61Mhz的频带包括6.82992Mhz的频段。第一导频信号利用1705个活动载波中的256个载波。平均每6个载波使用一个单个活动载波。可以按照3、6和9的顺序不规则地排列数据载波间隔。在图2中，实线表示已使用载波的位置，虚线表示未使用载波的位置，而点划线表示未使用载波的中心位置。在第一导频信号中，可以通过二相相移键控(BPSK：Binary Phase Shift Keying)对已使用载波进行符号映射，并且可以对伪随机比特序列(PRBS：pseudo random bit sequence)进行调制。可以通过多个PRBS表示用于第二导频信号的FFT的大小。
信号接收装置检测导频信号的结构，并利用检测出的结构识别时间频率分片(TFS)。信号接收装置获取第二导频信号的FFT大小，补偿接收信号的粗略频偏(coarse frequency offset)，并获取时间同步。
可以在第一导频信号中设置信号传输类型和传输参数。
可以按照与数据符号的FFT大小和保护间隔相等的FFT大小和保护间隔来发送第二导频信号P2。在第二导频信号中，以三个载波为间隔使用单个载波作为导频载波。信号接收装置利用第二导频信号补偿精细频率同步偏移，并执行精细时间同步。第二导频信号发送来自开放系统互联(OSI)层当中第一层(L1)的信息。例如，第二导频信号可以包括物理参数和帧构造信息。第二导频信号发送接收器能够借以访问物理层管道(PLP：Physical Layer Pipe)业务流的参数值。
第二导频信号P2中包含的L1(第一层)信息如下。
第一层(L1)信息包括指示包含L1信息的数据的长度的长度指示符，使得能够容易地利用第一层和第二层(L1和L2)的信令信道。第一层(L1)信息包括频率指示符、保护间隔长度、与单个物理信道相关的各帧的FEC(前向纠错)块的最大数量和与各物理信道中当前/先前帧相关的FEC块缓冲器中要包含的实际FEC块的数量。在这种情况下，频率指示符指示与RF信道相对应的频率信息。
第一层(L1)信息可以包括与各个时隙相关的各种信息。例如，第一层(L1)信息包括与业务相关的帧数、使OFDM载波的准确度包含在OFDM符号中的时隙的起始地址、该时隙的长度、与该OFDM载波相应的时隙、最末OFDM载波中填充的位的数量、业务调制信息、业务模式速率信息和多输入多输出(MIMO)方案信息。
第一层(L1)信息可以包括小区ID、类似于通知消息(例如，紧急消息)业务的业务标志、当前帧数量和用于将来使用的附加位的数量。在这种情况下，小区ID指示广播发射机发送的广播面积。
第二导频信号P2用于执行信道估计，以便对P2信号中包含的符号进行解码。第二导频信号P2可以用作针对下一数据符号的信道估计的初始值。第二导频信号P2还可以发送第二层(L2)信息。例如，第二导频信号能够在第二层(L2)信息中描述关于传输业务的信息。信号发送装置对第二导频信号进行解码，使得它能够获取时间频率分片(TFS)帧中包含的业务信息，并且能够有效执行信道扫描。同时，该第二层(L2)信息可以包含在TFS帧的特定PLP中。根据另一实例，L2信息可以包含在特定PLP中，并且该业务描述信息还可以在特定PLP中发送。
例如，第二导频信号可以包括8k FFT模式的两个OFDM符号。通常，第二导频信号可以是以下各项中的任何一种：32K FFT模式的单个OFDM符号、16K FFT模式的单个OFDM符号、8K FFT模式的两个OFDM符号、4K FFT模式的四个OFDM符号和2K FFT模式的八个OFDM符号。
换句话说，在第二导频信号P2中可以包含具有大FFT大小的单个OFDM符号或者具有小FFT大小的多个OFDM符号，从而可以保持能够发送给导频的容量。
如果要发送给第二导频信号的信息超出了第二导频信号的OFDM符号的容量，则还可以使用在第二导频信号之后的OFDM符号。对第二导频信号中包含的L1(第一层)和L2(第二层)信息进行纠错编码，然后进行交织，使得即使出现脉冲噪声也能够执行数据恢复。
如上所述，L2信息还可以包含在传递业务描述信息的特定PLP中。
图3示出了根据本发明的信令窗口。时间频率分片(TFS)帧示出了信令信息的偏移概念。第二导频信号中包含的第一层(L1)信息包括对数据符号进行解码的信号接收装置需要的帧构造信息和物理层信息。因此，如果位于第二导频信号之后的随后数据符号的信息包含在第二导频信号中，并且发送所得到的第二导频信号，则信号接收装置可能由于第二导频信号的解码时间而不能够立即对上述随后数据符号进行解码。
因此，如图3所示，第二导频信号(P2)中包含的L1信息包括单个时间频率分片(TFS)帧大小的信息，并且包括与第二导频信号相隔信令窗口偏移量的位置处的信令窗口中包含的信息。
同时，为了对构成该业务的数据符号执行信道估计，数据符号可以包括离散导频和连续导频。
下面来描述能够发送/接收图1-3中所示的信号帧的信号发送/接收系统。可以在多个RF信道上发送和接收单独业务。发送各个业务的路径或者经由该路径发送的流被称为PLP。PLP可以分布于多个RF信道或者单个RF频段的按照时间划分的时隙中。信号帧可以在至少一个RF信道中传送按照时间划分的PLP。换言之，可以通过至少一个具有按照时间划分的区域的RF信道来传送单个PLP。下面，将公开经由至少一个RF频段来发送/接收信号帧的信号发送/接收系统。
图4是例示了根据本发明的一个实施方式的用于发送信号的装置的框图。参照图4，该信号发送装置包括输入处理器110、编码和调制单元120、帧构造器130、MIMO/MISO编码器140、MIMO/MISO编码器140的多个调制器(150a，...，150r)和多个模拟处理器(160a，...，160r)。
输入处理器110接收配备有多个业务的流，生成P(P为自然数)个基带帧，并输出这P个基带帧，该基带帧包括与单独业务的发送路径相对应的调制和编码信息。
编码和调制单元120从输入处理器110接收基带帧，对各基带帧执行信道编码和交织，并输出信道编码和交织结果。
帧构造器130形成将P个PLP中包含的基带帧发送给R(R是自然数)个RF信道的帧，对所形成的帧进行拆分并将所拆分的帧输出到对应于R个RF信道的路径。多个业务可以在时间上复用于单个RF信道中。从帧构造器140生成的信号帧可以包括时间频率分片(TFS)结构，其中，在时域和频域中对业务进行了复用。
MIMO/MISO编码器140对要发送到R个RF信道的信号进行编码，并将编码后的信号输出到与A(A为自然数)个天线相对应的路径上。MIMO/MISO编码器140将该编码后的信号输出到这A个天线上，在该编码后的信号中对要发送给单个RF信道的单个信号进行了编码，使得能够向MIMO(多输入多输出)或MISO(多输入单输出)结构发送信号/从MIMO(多输入多输出)或MISO(多输入单输出)结构接收信号。
调制器(150a，...，150r)将经由与各RF信道对应的路径输入的频域信号调制成时域信号。调制器(150a，...，150r)根据正交频分复用(OFDM)方案对输入的信号进行调制，并输出调制后的信号。
模拟处理器(160a，...，160r)将输入信号转换成RF信号，使得该RF信号能够输出到RF信道上。
根据本实施方式的信号发送装置可以包括与RF信道的数量相对应的预定数量的调制器(150a，...，150r)以及与RF信道数量相对应的预定数量的模拟处理器(160a，...，160r)。然而，在使用MIMO方案的情况下，模拟处理器的数量必须等于R(即，RF信道的数量)和A(即，天线的数量)的乘积。
图5是例示了根据本发明的输入处理器110的框图。参照图5，输入处理器110包括第一流复用器111a、第一业务拆分器113a和多个第一基带(BB)帧构造器(115a，...，115m)。输入处理器110包括第二流复用器111b、第二业务拆分器113b和多个第二基带(BB)帧构造器(115n，...，115p)。
例如，第一流复用器111a接收到多个MPEG-2传输流(TS)，对所接收到的MPEG-2TS流进行复用，并输出复用后的MPEG-2TS流。第一业务拆分器113a接收到该复用后的流，对各业务的输入流进行拆分，并且输出拆分后的流。如上所述，假设经由物理信道路径发送的业务称为PLP，第一业务拆分器113a对要发送给各PLP的业务进行拆分，并输出拆分后的业务。
第一BB帧构造器(115a，...，15m)构造要以特定帧的形式发送给各PLP的业务中包含的数据，并输出该特定帧格式的数据。第一BB帧构造器(115a，...，115m)构造包括报头和提供有业务数据的有效载荷的帧。各帧的报头可以包括基于业务数据的调制和编码的模式信息和基于对输入流进行同步的调制器的时钟速率的计数值。
第二流复用器111b接收多个流，对输入的流进行复用，并输出复用后的流。例如，替代MPEG-2TS流，第二流复用器111b还可以对网际协议(IP)流进行复用。这些流可以通过通用流封装(GSE：generic streamencapsulation)方案进行封装。第二流复用器111b所复用的流可以是任何一种流。因此，将以上提到的与MPEG-2TS流不同的流称为通用流(GS流)。
第二业务拆分器113b接收复用后的通用流，根据各个业务(即，PLP类型)对所接收到的通用流进行拆分，并输出拆分后的GS流。
第二BB帧构造器(115n，...，115p)构造要以特定帧(用作一个信号处理单位)的形式发送给各PLP的业务数据，并输出所得到的业务数据。由第二BB帧构造器(115n，...，115p)构造的帧格式可以按照需要与第一BB帧构造器(115a，...，115m)构造的帧格式相同。如果需要，还可以提出另一实施方式。在另一实施方式中，由第二BB帧构造器(115n，...，115p)构造的帧格式可以与第一BB帧构造器(115a，...，115m)构造的帧格式不同。MPEG-2TS报头还包括GS流中没有包含的分组同步字(PacketSyncword)，导致出现不同的报头。
图6是例示了根据本发明的编码和调制单元的框图。编码和调制单元包括第一交织器123、第二编码器125和第二交织器127。
第一编码器121用作输入基带帧的外部编码器，并且能够执行纠错编码。第一编码器121利用BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem：博斯-乔赫里-霍克文黑姆)方案对输入基带帧执行纠错编码。第一交织器123对编码后的数据进行交织，使得它能够防止在发送信号中产生突发错误。上述实施方式中可以不包含第一交织器123。
第二编码器125用作第一编码器121的输出数据或者第一交织器123的输出数据的内部编码器，并且能够执行纠错编码。低密度奇偶校验位(LDPC：low density parity bit)方案可以用作纠错编码方案。第二交织器127对第二编码器125生成的纠错编码后的数据进行混合，并输出混合后的数据。第一交织器123和第二交织器127可以以比特为单位对数据执行交织。
编码和调制单元120涉及到单个PLP流。由编码和调制单元120对PLP流进行纠错编码和调制，然后将PLP流发送给帧构造器130。
图7是例示了根据本发明的帧构造器(builder)的框图。参照图7，帧构造器130从编码和调制单元120接收多个路径的流，并将所接收到的流安排在单个信号帧中。例如，帧构造器可以在第一路径中包括第一映射器131a和第一时间交织器132a，并且可以在第二路径中包括第二映射器131b和第二时间交织器132b。输入路径的数量等于用于业务传输的PLP的数量或者经由各PLP发送的流的数量。
第一映射器131a根据第一符号映射方案对输入流中包含的数据执行映射。例如，第一映射器131a可以利用QAM方案(例如，16QAM、64QAM和256QAM)对输入数据执行映射。
如果第一映射器131a执行符号的映射，则输入数据可以根据多种符号映射方案被映射到多种符号上。例如，第一映射器131a将输入数据分类成基带帧单元和基带帧子单元。可以通过至少两种QAM方案(例如，16QAM和64QAM)对各个分类后数据进行混合符号映射。因此，可以基于不同的符号映射方案以独立的间隔将单个业务中包含的数据映射到符号上。
第一时间交织器132a接收通过第一映射器131a映射的符号，并且能够执行时域中的交织。第一映射器131a将从编码和调制单元120接收到的纠错编码后的帧单元中包含的数据映射到符号。第一时间交织器132a接收通过第一映射器131a映射的符号序列，并且以经过纠错的帧为单位对所接收到的符号序列进行交织。
这样，第p映射器131p或第p时间交织器132p接收要发送给第p个PLP的业务数据，根据第p符号映射方案将该业务数据映射到符号。可以在时域中对经过映射的符号进行交织。应当注意，该符号映射方案和该交织方案与第一时间交织器132a和第一映射器131a的符号映射方案和该交织方案相同。
第一映射器131a的符号映射方案可以与第p映射器131p的符号映射方案相同或者不同。第一映射器131a和第p映射器131p可以利用相同或不同混合符号映射方案将数据映射到各个符号中。
对时间交织器的位于各路径上的数据(即，由第一时间交织器132a交织的业务数据和要由第p时间交织器132p发送给R个RF信道的业务数据)进行交织，使得物理信道能够在多个RF信道上对上述数据进行交织。
与在数量为PLP的数量的路径中接收到的流相关联，TFS帧构造器133构造诸如上述信号帧的TFS信号帧，使得能够根据RF信道对业务进行移位。TFS帧编码器133对任何路径中接收到的业务数据进行拆分，并根据信号调度方案输出被拆分成R个RF频段的数据的业务数据。
TFS帧构造器133从信令信息单元(由Ref/PL信号表示)135接收第一导频信号和第二导频信号，将第一导频信号和第二导频信号设置在信号帧中，并在第二导频信号中插入上述物理层的信令信号(L1和L2)。在这种情况下，第一导频信号和第二导频信号用作各RF信道中包含的、来自信令信息单元(Ref/PL信号)135接收到的TFS信号帧中的信号帧的起始信号。如图2所示，第一导频信号可以包括传输类型和基本传输参数，而第二导频信号可以包括物理参数和帧构造信息。而且，第二导频信号包括L1(第一层)信令信息和L2(第二层)信令信息。
R个频率交织器(137a，...，137r)在频域中对要发送给TFS信号帧的相应RF信道的业务数据进行交织。频率交织器(137a，...，137r)可以以OFDM符号中包含的数据单元的级别对该业务数据进行交织。
因此，对要以TFS信号帧发送给各RF信道的业务数据进行频率选择性衰落处理，使得该业务数据不会在特定频域中丢失。
图8是示出了当映射器131a和131b执行混合符号映射时的符号比率的第一个示例的图。该图示出了，当在LDPC纠错编码模式的普通模式(纠错编码后的码长度是64800比特)中，通过编码和调制单元来执行纠错编码时，由一个子载波(单元)发送的比特的数量。
例如，如果映射器131a和131b使用256QAM来执行符号映射，则64800个比特被映射成8100个符号。如果映射器131a和131b使用比率为3∶2的256QAM和64QAM来执行混合符号映射(Hyb 128-QAM)，则通过256QAM映射的符号数量是4860，而通过64QAM映射的符号数量是4320。每子载波(单元)发送的比特的数量是7.0588。
如果使用64QAM的符号映射方法，则输入数据被映射成10800个符号，并且可以每单元发送6个比特。如果通过64QAM和16QAM(64QAM∶16QAM＝3∶2，Hyb32-QAM)的混合符号映射方法来将数据映射成符号，则可以通过一个子载波(单元)发送5个比特。
如果通过16QAM方法将数据映射成符号，则数据被映射成16200个符号，其中每个符号用于发送4个比特。
类似地，如果通过16QAM和QPSK(16QAM∶QPSK＝2∶3，Hyb8-QAM)的混合符号映射方法来将数据映射成符号，则可以通过一个子载波(单元)发送3个比特。
如果通过QPSK方法将数据映射成符号，则数据可被映射成32400个符号，其中每个符号用于发送2个比特。
图9是示出了通过短模式(纠错编码的码长度是16200比特)的LDPC纠错编码方法对纠错后的数据进行的符号映射方法，该方法等效于图8的符号映射方法，以及根据符号映射方法的每子载波的比特的数量。
根据符号映射方法(诸如，256QAM、Hyb128-QAM、64QAM、Hyb32-QAM、16QAM、Hyb8-QAM和QPSK)，由子载波发送的比特数量等于普通模式的数量(64800比特)，但是，发送的符号总数与普通模式的不同。例如，在256QAM，通过2025个符号来发送16200个比特，在Hyb 128QAM，通过根据256QAM的1215个符号、根据64QAM的1080个符号(总共2295个符号)来发送16200个比特。
因此，可以根据混合符号映射方法或单个符号映射方法来调整用于各个PLP的每子载波(单元)的数据传输速率。
图10示出了图7所示的各个符号映射器131a和131b的示例的图。各个符号映射器131a和131b包括第一级映射器1315a、第二级映射器1315b、符号合并器1317和纠错块合并器1318。
比特流解析器1311从编码和调制单元中接收PLP业务流并拆分接收到的业务流。
第一级符号映射器1315a将通过高阶符号映射方法拆分的业务流的比特映射成符号。第二级符号映射器1315b将由更低阶的符号映射方法拆分的业务流的比特映射成符号。例如，在上述示例中，第一级符号映射器1315a可将比特流映射成根据256QAM的符号，而第二级符号映射器1315b可将比特流映射成根据64QAM的符号。
符号合并器1317将从符号映射器1315a和1315b输出的符号合并成一个符号流，并输出该符号流。符号合并器1317可输出一个PLP中包括的符号流。
纠错块合并器1318可输出由纠错编码码块单元中的符号合并器1317合并的一个符号流。纠错块合并器1318可输出符号块，使得能均匀地将纠错编码码块单元分配给TFS信号帧的至少一个RF频段。纠错块合并器1318可输出符号块，使得普通模式的纠错编码块的符号块的长度等于短模式的纠错编码块的符号块的长度。例如，可以将短模式的纠错编码块的4个符号块合并成一个符号块。
纠错块合并器1318可根据RF频段数量的公倍数来拆分符号流，使得信号帧构造器均匀地将符号安排到RF频段。如果信号帧中的RF频段的最大数是6，则纠错块合并器1318以这样的方式输出符号块，即，使得符号总数能被60(1、2、3、4、5和6的公倍数)整除。
可以将输出符号块中包含的符号设置为均匀地分配给6个RF频段。因此，虽然将根据码率的纠错模式与符号映射方法合并，但是构成PLP的符号被均匀地分配到RF频段。
图11是示出了符号映射器的另一个实施方式的图。在此图的实施方式中，符号映射器包括包含在编码和调制单元中的第二编码器125和第二交织器127。也就是说，如果使用该实施方式，则编码和调制单元可以仅包括第一编码器121、第一交织器123、和第二编码器125。
符号编码器的实施方式包括比特流解析器1311、第一级比特交织器1312a、第二级比特交织器1312b、第一级解复用器1313a、第二级解复用器1313b、第一级符号映射器1315a、第二级符号映射器1315b和符号合并器1317。
当第二编码器125执行LDPC纠错编码时，纠错编码块的长度(例如，64800比特的长度和16200比特的长度)可以根据LDPC模式来变化。如果将纠错编码块中包含的比特映射成符号，则包含在构成符号的单元字(cell word)中的比特的纠错能力可根据比特的位置而变化。例如，单元字(其为符号)可以根据纠错编码的码率和符号映射方法(符号映射方法是高阶符号映射方法或者是低阶符号映射方法)来确定。如果纠错编码是LDPC，则比特的纠错能力根据比特在纠错编码块中的位置而变化。例如，根据用于不规则的LDPC纠错编码方法的H矩阵的特性进行了编码的比特的可靠性可以根据比特的位置而变化。因此，构成映射成符号的单元字的比特的顺序被改变，从而调整了纠错编码块中的纠错能力弱的比特的纠错能力，并且能调整抵抗比特级的错误的鲁棒性。
首先，例如，第二编码器125利用LDPC纠错编码方法针对包含在一个PLP中的流执行纠错编码。
比特流解析器1311根据PLP来接收业务流，并将接收到的业务流拆分。
第一级比特交织器1312a对拆分的业务流的第一比特流中包含的比特进行交织。类似地，第二级比特交织器1312b对拆分的业务流的第二比特流中包含的比特进行交织。
第一级比特交织器1312a和第二级比特交织器1312b可对应于用作内交织器的第二交织器127。稍后将介绍第一级比特交织器1312a和第二级比特交织器1312b的交织方法。
第一级解复用器1313a和第二级解复用器1313b对由第一级比特交织器1312a和第二级比特交织器1312b交织的比特流的比特进行解复用。解复用器1313a和1313b将输入比特流划分成将被映射到星座的实轴和虚轴的子比特流并输出该子比特流。符号映射器1315a和1315b将由解复用器1313a和1313b解复用后的子比特流映射成相应的符号。
比特交织器1312a和1312b以及解复用器1313a和1313b可根据星座将LDPC码字的特性与符号映射的星座可靠性的特性组合。稍后将介绍第一级解复用器1313a和1313b的具体实施方式。
第一级符号映射器1315a执行第一级符号映射，例如，高阶符号映射，而第二级符号映射器1315b执行第二级符号映射，例如，低阶符号映射。第一级符号映射器1315a将从第一级解复用器1313a输出的子比特流映射成符号，而第二级符号映射器1315b将从第二级解复用器1313b输出的子比特流映射成符号。
符号合并器1317将由第一级符号映射器1315a和第二级符号映射器1315b映射的符号合并成一个符号流，并输出该符号流。
如上所述，在LDPC中，比特的纠错能力可根据比特在纠错编码块中的位置而变化。因此，如果根据LDPC编码器125的特性来控制比特交织器和解复用器以改变构成单元字的比特的顺序，则可以使比特级纠错能力最大化。
图12是示出了通过图11的比特交织器1312a和1312b对比特进行交织的概念的图。
例如，将输入比特存入具有预定数量的行和列的矩阵形式的存储器并从中读出。当存储了输入比特时，首先，将该比特存储在行方向的第一列，并且，如果第一列被填满，则按照行方向将比特存储在另一列。当读取存储的比特时，按照列方向读取比特，并且如果读取了存储在第一行的全部比特，则在列方向读取另一行的比特。换言之，当存储比特时，逐行存储比特，从而串行地填充列。而当读取所存储的比特时，从第一行至最后一行串行地逐列读出所存储的比特。在该图中，MSB表示最高有效位而LSB表示最低有效位。
为了按照不同的码率来将LDPC纠错编码后的比特映射成纠错块单元中的相同长度的符号，比特交织器1312a和1312b可根据符号映射器1315a和1315b的类型来改变存储器的行和列的数量。
图13是示出了当LDPC模式是普通模式时，根据符号映射器1315a和1315b的类型，比特交织器1312a和1312b的存储器的行和列的数量的示例的图。
例如，如果符号映射器1315a将比特映射成256QAM符号，则第一级交织器1312a用具有8100行和8列的存储器来对比特进行交织。如果利用64QAM来映射符号，则第一级交织器1312a用具有10800行和6列的存储器来对比特进行交织。如果利用16QAM来映射符号，则第一级交织器1312a用具有16200行和4列的存储器来对比特进行交织。
例如，如果符号映射器1315a和1315b将比特映射成Hyb128-QAM符号，则第一级交织器1312a用具有4860行和8列的存储器来对比特进行交织，而第二级交织器1312b用具有4320行和6列的存储器来对比特进行交织。
类似地，如果符号映射器1315a和1315b用Hyb32-QAM来映射符号，则第一级交织器1312a用具有6480行和6列的存储器来对比特进行交织，而第二级交织器1312b用具有6480行和4列的存储器来对比特进行交织。
图14是示出了当LDPC模式是短模式时，根据符号映射器1315a和1315b的类型，比特交织器1312a和1312b的存储器的行和列的数量的示例的图。
例如，如果符号映射器1315a将比特映射成256QAM符号，则第一级交织器1312a用具有2025行和8列的存储器来对比特进行交织。如果符号映射器1315a和1315b利用Hyb128-QAM来映射符号，则第一级交织器1312a用具有1215行和8列的存储器来对比特进行交织。而第二级交织器1312b用具有1080行和6列的存储器来对比特进行交织。
如果针对纠错编码块来执行比特交织，则可以改变纠错编码块中的比特位置。
图15是示出了对解复用器1313a和1313b的输入比特进行复用的概念的图。
比特交织器1312a和1312b对输入比特X0、X1和Xn-1进行交织，并输出交织后的比特。交织方法已经在上面进行了介绍。
解复用器1313a和1313b对交织后的比特流进行解复用。解复用的方法可根据纠错编码方法的码率以及符号映射器的符号映射方法来变化。如果符号映射器的符号方法是QPSK，则输入比特例如被交织成两个子流，符号映射器将这两个子流映射成符号以对应于星座的实轴和虚轴。例如，解复用的第一子流的第一比特y0对应于实轴，而解复用的第二子流的第一比特y1对应于虚轴。
如果符号映射器的符号方法是16QAM，则输入比特例如被解复用成4个子流。符号映射器选择4个子流中包括的比特，并将所选择的比特映射成符号以对应于星座的实轴和虚轴。
例如，解复用的第一和第三子流的比特y0和y2对应于实轴，而解复用的第二和第四子流的比特y1和y3对应于虚轴。
类似地，如果符号映射器的符号方法是64QAM，则输入比特被解复用成6个子流。符号映射器将该6个子流映射成符号以对应于星座的实轴和虚轴。例如，解复用的第一、第三和第五子流的比特y0、y2和y4对应于实轴，而解复用的第二、第四和第六子流的比特y1、y3和y6对应于虚轴。
类似地，如果符号映射器的符号方法是256QAM，则输入比特被解复用成8个子流。符号映射器将该8个子流映射成符号以对应于星座的实轴和虚轴。例如，首先，解复用的第一、第三、第五和第七子流的比特y0、y2、y4和y6对应于实轴，而解复用的第二、第四、第六和第八子流的比特y1、y3、y6和y7对应于虚轴。
如果符号映射器映射符号，则由解复用器解复用后的子流被映射成星座的实轴和虚轴的比特流。
上述比特交织方法、解复用方法和符号映射方法是示例性的，可以将各种方法用作选择子流中的比特的方法，使得由解复用器解复用后的子流对应于星座的实轴和虚轴。
映射成符号的单元字可以根据按照码率来对比特流纠错、对比特流进行交织的方法、解复用的方法和符号映射方法中任一个而改变。在纠错解码的可靠性方面，单元字的MSB高于单元字的LSB。虽然纠错编码块的特定位置的比特的可靠性较低，但是，如果将单元字的比特设置在MSB或者靠近MSB，则可以通过符号解映射处理来提高比特的可靠性。
因此，虽然根据用于不规则的LDPC的纠错编码方法中的H矩阵的特性进行编码的比特的可靠性被改变，但是，可以通过符号映射和解映射处理来鲁棒地发送/接收比特，并调整系统性能。
图16是示出了通过解复用器对输入流进行解复用的一个实施方式。
如果符号映射方法是QPSK，则两个比特被映射成一个符号，并且一个符号单位的两个比特按照比特索引的顺序(b的索引0和1)被解复用。
如果符号映射方法是16QAM，则4个比特被映射成一个符号，并且一个符号单位的4个比特按照比特索引的模4的计算结果(b的索引0、1、2和3)被解复用。
如果符号映射方法是64QAM，则6个比特被映射成一个符号，并且一个符号单位的6个比特按照比特索引的模6的计算结果(b的索引0、1、2、3、4和5)被解复用。
如果符号映射方法是256QAM，则8个比特被映射成一个符号，并且一个符号单位的8个比特按照比特索引的模8的计算结果(b的索引0、1、2、3、4、5、6和7)被解复用。
子流的解复用的顺序是示例性的，并且可以修改。
图17是示出了根据符号映射方法的解复用类型的示例。符号映射方法包括QPSK、16QAM、64QAM和256QAM，而解复用的类型包括第一类型至第六类型。
第一类型是输入比特顺序地对应于偶数索引(0、2、4、8)(或者星座的实轴)以及顺序地对应于奇数索引(1、3、5、7)(或者星座的虚部)的示例。下面，第一类型的比特解复用可以用解复用标识符10(二进制数1010，1的位置是与星座的实轴和虚轴对应的MSB的位置)来表示。
第二类型是按照第一类型的逆序来执行解复用的示例，也就是说，输入比特的LSB顺序地对应于偶数索引(6，4，2，0)(或者星座的实轴)以及顺序地对应于奇数索引(1、3、5、7)(或者星座的虚部)。下面，第二类型的比特解复用可以用解复用标识符5来表示(二进制数0101)。
第三类型是将输入比特设置成使得码字两端的比特为MSB的示例。对输入比特进行重排以从码字的两端开始填充码字。下面，可以用解复用标识符9(二进制1001)来表示第三类型的比特解复用。
第四类型是将输入比特设置成使得码字的中间比特成为MSB的示例。首先，将输入比特的一个比特填充到码字的中间位置，然后，按照输入比特的顺序，将剩余比特朝着码字的两端重新排列。下面，可以用解复用标识符6(二进制0110)来表示第四类型的比特解复用。
第五类型是将比特解交织使得码字的最后一个比特为MSB，而码字的第一比特为LSB的示例。而第六类型是将比特重排使得码字的第一比特为MSB，而其最后一个比特是LSB的示例。下面，用解复用标识符3(二进制0011)来表示第五类型的比特解交织，而用解复用标识符12(二进制1100)来表示第六类型的比特解交织。
如上所述，解复用的类型可以根据符号映射方法或纠错编码方法的码率来变化。也就是说，如果符号映射方法或码率改变，则可以使用不同的复用类型。
图18示出了根据解复用类型对输入比特流进行解复用的一个实施方式的图。该实施方式可包括比特交织器1312a和1312b、解复用器1313b和1313b和映射器1315a和1315b。
比特交织器1312a和1312b对纠错编码后的PLP业务流进行交织。例如，比特交织器1312a和1312b可根据纠错编码的模式按照纠错编码单位来执行比特交织。比特交织的方法已经在上面进行了介绍。
解复用1313a和1313b可包括第一类型解复用器1313a1和1313b1、第n类型解复用器1313a2和1313b2。这里，n是整数。由n种解复用器解复用比特的方法遵循图17所示的类型。例如，第一类解复用器可对应于第一类比特解复用(1100)，而第二类解复用器(未图示)可对应于第二类比特解复用(0011)。第n类解复用1313b根据第n类比特复用(例如，解复用标识符1100)来对输入比特流进行解复用，并输出解复用后的比特流。选择器1313a3和1313b3接收适合于输入比特的解复用类型的解复用器选择信号，并根据第一类型至第n类型中的任何一个以及解复用器选择信号来输出解复用后的比特流。解复用器选择信号可根据纠错编码的码率以及星座的符号映射方法而变化。相应地，可以根据纠错编码方法的码率和/或星座的符号映射方法来确定解复用类型。稍后将介绍根据映射到星座的符号和/或根据解复用器选择信号的纠错编码的码率的具体示例。
映射器1315a和1315b可根据解复用器选择信号将解复用后的子流映射成符号，并输出所映射的符号。
图19是示出了根据纠错编码的码率和符号映射方法来确定的解复用类型的图。
在4QAM符号映射方法中，即使当LDPC纠错编码方法的码率是1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、8/9和9/10中的任一个，也可以根据全部解复用类型来对比特流进行解复用(用“全部”来表示)。
在16QAM符号映射方法中，如果LDPC纠错编码方法的码率是1/4、1/3、2/5和1/2，则可以将符号进行映射而无需执行比特交织和比特解复用(由No-Int和No-Demux表示)。如果纠错编码的码率是3/5，则可以根据解复用标识符9、10和12中的任一个来对比特进行解复用。如果纠错编码方法的码率是2/3、3/4、4/5、5/6、8/9和9/10，则可以根据解复用标识符6来对输入比特流进行解复用。
在64QAM符号映射方法中，如果LDPC纠错编码方法的码率是1/4、1/3、2/5和1/2，则可以将符号进行映射而无需执行比特交织和比特解复用。如果码率是3/5，则可以根据解复用标识符9和10中的任一个来对比特进行解复用。如果码率是2/3、3/4、4/5、5/6、8/9和9/10，则可以根据解复用标识符6来对比特进行解复用。
在256QAM符号映射方法中，如果LDPC纠错编码方法的码率是1/4、1/3、2/5和1/2，则可以将符号进行映射而无需执行比特交织和比特解交织。如果码率是3/5，则可以根据解复用标识符9来对比特进行解复用。如果码率是2/3、3/4、4/5、5/6、8/9和9/10，则可以根据解复用标识符6来对输入比特进行解复用。
如上所述，比特解复用类型可以根据用于纠错编码的码率和符号映射方法来变化。因此，可以通过将解复用后的子流映射成符号来调整位于纠错编码块的特定位置的比特的纠错能力。相应地，可以按照比特级来使鲁棒性最优化。
图20是示出了用等式来表示解复用方法的示例的图。例如，如果符号映射方法是QPSK，则输入比特对应于解复用后的比特y0和y1。如果符号映射方法是16QAM，则输入比特
Figure GPA00001141106300232
对应于解复用后的比特y0、y1、y2和y3。
如果符号映射方法是64QAM，则输入比特对应于解复用后的比特y0、y1、y2、y3、y4和y5。如果符号映射方法是256QAM，则输入比特
Figure GPA00001141106300234
对应于解复用后的比特y0、y1、y2、y3、y4、y5、y6和y7。
这里，N表示针对比特交织器的输入而映射成符号的比特数量。
图21是示出了由符号映射器映射符号的示例。例如，在QPSK符号映射方法中，星座上的符号对应于解复用后的第一子流的比特y0的值、以及解复用后的第二子流的比特y1的值。
在16QAM中，星座上的符号的实轴对应于解复用后的第一和第三子流的比特(与MSB的位置相隔0和2的比特)，其虚轴对应于解复用后的第二和第四子流的比特(与MSB的位置相隔1和3的比特)。
在64QAM中，星座上的符号的实轴对应于解复用后的第一、第三和第五子流的比特(与MSB的位置相隔0、2和4的比特)，星座上的符号的虚轴对应于解复用后的第二、第四和第六子流的比特(与MSB的位置相隔1、3和5的比特)。
因此，可以按照解复用的顺序将构成符号的比特映射成单元字。如果构成单元字的比特被解复用，则单元字的MSB和LSB被改变，并且虽然LDPC纠错编码比特的可靠性根据位置而变化，但是可以调整比特的鲁棒性。
图22是例示了根据本发明的MIMO/MISO编码器的框图。参照图22，MIMO/MISO编码器利用MIMO/MISO编码方案对输入数据进行编码，并将编码后的数据输出到多个路径上。如果信号接收端从一个或更多个路径接收到要发送给多个路径的信号，则它能够获取增益(也称为分集增益、有效载荷增益或复用增益)。
MIMO/MISO编码器140对从帧构造器130生成的各路径的业务数据进行编码，并将编码后的数据输出给与输出天线数量相对应的A个路径。
图23是例示了根据本发明的调制器的框图。参照图23，调制器包括第一功率控制器(PAPR降低1)151、时域变换单元(IFFT)153、第二功率控制器(PAPR降低2)157和保护间隔插入器159。
第一功率控制器151降低在频域中发送给R个信号路径的数据的PAPR(Peak-to-Average Power Ratio：峰均功率比)。
时域变换(IFFT)单元153将接收到的频域信号转换成时域信号。例如，可以根据IFFT算法将频域信号转换成时域信号。因此，可以根据OFDM方案对频域数据进行调制。
第二功率控制器(PAPR降低2)157降低了在时域中发送给R个信号路径的信道数据的PAPR(Peak-to-Average Power Ratio：峰均功率比)。在这种情况下，可以使用载波预留(tone reservation)方案和用于扩展符号星座的动态星座扩展(ACE：active constellation extension)方案。
保护间隔插入器159将保护间隔插入输出的OFDM符号，并输出插入后的结果。如上所述，可以在R个路径的各信号中执行上述实施方式。
图24是例示了根据本发明的模拟处理器160的框图。参照图24，模拟处理器160包括数模转换器(DAC)161、上变频单元163和模拟滤波器165。
DAC 161将输入数据转换成模拟信号，并输出该模拟信号。上变频单元163将模拟信号的频域转换到RF区域。模拟滤波器165对RF频段信号进行滤波，并输出滤波后的RF信号。
图25是例示了根据本发明的用于接收信号的装置的框图。参照图25，信号接收装置包括第一信号接收机210a、第n信号接收机210n、第一解调器220a、第n解调器220n、MIMO/MISO解码器230、帧解析器240和解码解调器250以及输出处理器260。
在根据TFS信号帧结构的接收信号的情况下，将多个业务复用到R个信道中，然后，进行时间移位，由此发送时间移位后的结果。
该接收机可以包括至少一个用于接收在至少一个RF信道上发送的业务的信号接收机。可以经由A个天线将发送给R(其中，R是自然数)个RF信道的TFS信号帧发送给多条路径。这A个天线用于R个RF信道，因此天线总数是R×A。
第一信号接收机210a能够接收经由多个RF信道发送的整个业务数据当中、经由至少一个路径发送的业务数据。例如，第一信号接收机210a可通过多个路径接收利用MIMO/MISO方案处理的发送信号。
第一信号接收机210a和第n信号接收机210可以接收从多个RF信道当中的n个RF信道上发送的多个业务数据单元作为单个PLP。即，该实施方式示出了能同时接收R个RF信道的数据的信号接收装置。因此，如果该实施方式接收单个RF信道，则仅需要第一接收机210a。
第一解调器220a和第n调解器220n根据OFDM方案对第一信号接收机210a和第n信号接收机210n中接收到的信号进行解调，并输出解调后的信号。
MIMO/MISO解码器230根据MIMO/MISO解码方案对通过多个发送路径接收到的业务数据进行解码，并将解码后的业务数据输出到单个发送路径上。如果接收到在多个发送路径上发送的R个业务，则MIMO/MISO解码器230可以输出与R个信道的数量相对应的R个业务中的各个业务中包含的单个PLP业务数据。如果通过R个RF信道发送了P个业务，并且通过A个天线接收了各个RF信道的信号，则接收机利用总共(R×A)个接收天线对这P个业务进行解码。
帧解析器240对包括多种业务的TFS信号帧进行解析，并输出解析后的业务数据。
解码解调器250对解析后的帧中包含的业务数据进行纠错解码，将解码后的符号数据解映射成比特数据，并输出解映射处理后的结果。
输出处理器260对包括解映射后的比特数据的流进行解码，并输出解码后的流。
在以上描述中，各个帧解析器240、解码解调器250以及输出处理器260接收与PLP的数量一样的多个业务数据单元，并对所接收到的业务数据执行信号处理。
图26是例示了根据本发明的信号接收机的框图。参照图26，信号接收机可以包括调谐器(tuner)211、下变频器213和模数转换器(ADC)215。
当在多个RF信道中包含PLP时，调谐器211对全部RF信道中的能够发送用户所选择的业务的一些RF信道执行跳频，并输出跳频结果。调谐器211根据输入的RF中心频率执行TFS信号帧中包含的RF信道的跳频，并同时对相应频率信号进行调谐，使得该调谐器输出调谐后的信号。如果信号被发送至A条多径，则调谐器211执行到相应RF信道的调谐，并通过这A个天线接收接收信号。
下变频器213对由调谐器211调谐的信号的RF频率执行下变频，并输出下变频的结果。ADC 215将模拟信号转换成数字信号。
图27是例示了根据本发明的解调器的框图。参照图27，解调器包括帧检测器221、帧同步单元222、保护间隔移除器223、频域变换单元(FFT)224、信道估计器225、信道均衡器226和信令信息提取器227。
如果解调器获取发送给单个PLP流的业务数据，则将执行随后的信号解调。下面将描述信号解调的详细说明。
帧检测器221识别接收信号的传送系统。例如，帧检测器221判定接收信号是否是DVB-TS信号。并且，帧检测器221还可以判定接收信号是否是TFS信号帧。帧同步单元222获取TFS信号帧的时域和频域同步。
保护间隔控制器223从时域去掉位于OFDM符号之间的保护间隔。频域变换器(FFT)224利用FFT算法将接收信号转换成频域信号，从而能得到频域符号数据。
信道估计器225利用频域的符号数据中包含的导频符号对接收信道执行信道估计。信道均衡器226利用由信道估计器225估计的信道信息对接收数据执行信道均衡。
信令信息提取器227可以提取在第一导频信号和第二导频信号中建立的、物理层的信令信息，所述第一导频信号和第二导频信号包含在信道均衡后的接收数据中。
图28是例示了根据本发明的MIMO/MISO解码器的框图。信号接收机和解调器被设计成处理在单个路径中接收到的信号。如果信号接收机和解调器接收到经由多个天线的多个路径提供单个业务的PLP业务数据，并解调该PLP业务数据，则MIMO/MISO解码器230将在多条路径中接收到的信号输出为发送给单个PLP的业务数据。因此，MIMO/MISO解码器230可以从相应的PLP中接收到的业务数据中获取分集增益和复用增益。
MIMO/MISO解码器230从多个天线接收多径发送信号，并且能够利用可以以单个信号的形式恢复各接收信号的MIMO方案对信号进行解码。另外，MIMO/MISO解码器230能够利用从单个天线接收多径发送信号并恢复所接收的多径发送信号的MIMO方案来恢复信号。
因此，如果通过R(R为自然数)个RF信道发送信号，则MIMO/MISO解码器230可以对通过各个RF信道的A个天线接收到的信号进行解码。如果A的值等于“1”，则可以通过MISO方案对信号进行解码。如果A的值大于“1”，则可以通过MIMO方案对信号进行解码。
图29是例示了根据本发明的帧解析器的框图。参照图29，帧解析器包括第一频率解交织器241a、第r频率解交织器241r、帧解析器243、第一时间解交织器245a、第p时间解交织器245p、第一符号解映射器247a和第p符号解映射器。“r”的值可以由RF信道的数量来决定，并且p的值可以通过发送由帧解析器243生成的PLP业务数据的流的数量来决定。
因此，如果在R个RF信道上向p个PLP流发送p个业务，则帧解析器包括r个频率解交织器、p个时间解交织器和p个符号解映射器。
与第一RF信道相关联，第一频率解交织器241a对频域输入数据执行解交织，并输出解交织结果。
帧解析器243利用TFS信号帧的调度信息对发送给多个RF信道的TFS信号帧进行解析，并对在包括期望业务的特定RF信道的时隙中包含的PLP业务数据进行解析。帧解析器243根据TFS信号帧结构对TFS信号帧进行解析，以接收分布到多个RF信道上的特定业务数据，并输出第一路径PLP业务数据。
第一时间解交织器245a在时域中对解析后的第一路径PLP业务数据进行解交织。第一符号解映射器247a确定映射成符号的业务数据为比特数据，使得其能够输出与第一路径PLP业务数据相关联的PLP流。
假设符号数据被转换成比特数据，并且各符号数据包括基于混合符号映射方案的符号，p个符号解映射器(其中每个均都包括第一符号解映射器)可利用不同符号解映射方案按照输入符号数据的各个间隔来将符号数据确定为比特数据。
图30是示出了各个符号解映射器247a和247p的实施方式。符号解映射器从分别与符号解映射器对应的时间交织器245a和245p中接收与PLP对应的流。
各个符号解映射器247a和247p的可包括纠错块拆分器2471、符号拆分器2473、第一级解映射器2475a、第二级解映射器2475b和比特流合并器2478。
纠错块拆分器2471可将从纠错块单元中的时间交织器245a和245p中的相应一个中接收到的PLP流拆分。纠错块拆分器2471可将普通模式LDPC块单元中的业务流拆分。在这种情况下，可以在根据短模式(块长度为16200比特)的4个块被当作根据普通模式(块长度为64800比特)的一个块的纠错块的状态下将业务流拆分。
符号拆分器2473可根据符号流的符号映射方法来将拆分纠错块中的符号流拆分。
例如，第一级解映射器2475a可将根据高阶符号映射方法的符号映射成比特。第二级解映射器2475b可将根据低阶符号映射方法的符号映射成比特。
比特流合并器2478可接收转换后的比特并输出一个比特流。
图31示出了各个符号解映射器247a和247p的另一实施方式。各个符号解映射器247a和247p可包括符号拆分器2473、第一级解映射器2474a、第二级解映射器2474b、第一级复用器2475a、第二级复用器2475b、第一级比特解交织器2476a、第二级比特解交织器2476b和比特流合并器2478。通过此实施方式，图33的解码和解调单元的实施方式包括第一解码器253、第一解交织器255和第二解码器257。
符号拆分器2473可根据与符号映射方法对应的方法来拆分PLP的符号流。
第一级解映射器2474a和第二级解映射器2474b将拆分后的符号流转换成比特。例如，第一级解映射器2474a执行高阶QAM的符号解映射，而第二级解映射器2474b执行低阶QAM的符号解映射。例如，第一级解映射器2474a可执行256QAM的符号解映射，而第二级解映射器2474b可执行64QAM的符号解映射。
第一级复用器2475a和第二级复用器2475b对经过符号映射的比特进行复用。复用的方法可对应于参照图15至图18介绍的解复用的方法。因此，可以将解复用的子流转换成一个比特流。
第一级比特解交织器2476a对由第一级复用器2475a复用的比特流进行解交织。第二级比特解交织器2476b对由第一级复用器2475a复用的比特流进行解交织。解交织的方法对应于比特交织方法。在图12中示出了比特交织方法。
比特流合并器2478可将由比特交织器2476a和2476b解交织后的比特流合并成一个比特流。
解码和解调单元的第一解码器253可根据普通模式或短模式以及根据这些模式的码率来对输出的比特流进行纠错解码。
图32示出了对解复用后的子流进行复用的一个实施方式。在此实施方式中，解映射器2474a和2474b确定包含比特的单元字。复用器2475a和2475b根据复用器选择信号来将确定的单元字进行复用。解复用后的单元字被输入第一复用器2475a2和2475b2至第n复用器2475a3至2475b3中的任何一个。
第一复用器2475a2和2475b2至第n复用器2475a3至2475b3根据复用器选择信号来改变单元字中的比特的顺序。复用器选择信号可根据纠错编码的码率或符号映射方法来改变。为了生成传送给复用器的一个流以及比特流，选择的子流的顺序可以根据复用器选择信号来变化。
第一解复用器2475a1和2475b1根据复用器选择信号来输出符号解映射后的比特流给第一复用器2475a2和2475b2至第n复用器2475a3至2475b3中的任何一个。第一解复用器2475a1和2475b1可接收由第一复用器2475a2和2475b2至第n复用器2475a3至2475b3复用的子流，并根据复用器选择信号输出一个流。
包括改变后的比特的单元字被输入比特交织器2476a和2476b，比特解交织器2476a和2476b对输入比特进行解交织，并输出解交织后的比特。
图33是例示了根据本发明的解码解调器的框图。参照图33，解码解调器可以包括与编码和调制单元相对应的多个功能块。在本实施方式中，图16的解码解调器可以包括第一解交织器251、第一解码器253、第二解交织器255和第二解码器257。第二解交织器255可以选择性地包含在解码解调器中。
第一解交织器251用作内部解交织器，并且能够对帧解析器生成的第p个PLP流执行解交织。
第一解码器253用作内部解码器，可以对解交织后的数据执行纠错，并且能够基于LDPC方案使用纠错解码算法。
第二解交织器255用作外部解交织器，并且能够对纠错解码后的数据执行解交织。
第二解码器257用作外部解码器。对经过第二解交织器255解交织的或者经过第一解码器253纠错的数据再次进行纠错，使得第二解码器257输出再次纠错后的数据。第二解码器257基于BCH方案利用纠错解码算法对数据进行解码，使得该第二解码器输出解码后的数据。
第一解交织器251和第二解交织器255能够将PLP流中包含的数据中产生的突发错误转换成随机错误。第一解码器253和第二解码器257能够对数据中包含的错误进行纠正。
解码解调器示出了与单PLP流相关的操作处理。如果存在p个流，则需要p个解码解调器，或者解码解调器可以反复对输入数据解码p次。
图34是例示了根据本发明的输出处理器的框图。参照图34，输出处理器可以包括p个基带(BB)帧解析器(251a，...，261p)、第一业务合并器263a、第二业务合并器263b、第一解复用器265a和第二解复用器265b。
BB帧解析器(261a，...，261p)根据所接收到的PLP路径从第一到第p个PLP流中移除BB帧报头，并输出移除后的结果。该实施方式示出了业务数据被发送到至少两个流。第一流是MPEG-2TS流，而第二流是GS流。
第一业务合并器263a计算至少一个BB帧的有效载荷中包含的业务数据的总和，从而将该业务数据的总和作为单个业务流输出。第一解复用器255a可以对该业务流进行解复用，并输出解复用后的结果。
这样，第二业务合并器263b计算至少一个BB帧的有效载荷中包含的业务数据的总和，从而该第二业务合并器能够输出另一业务流。第二解复用器255b可以对GS格式业务流进行解复用，并输出解复用后的业务流。
图35是例示了根据本发明的另一个实施方式的用于发送信号的装置的框图。参照图35，信号发送装置包括业务合成器310、分频器320和发射机400。发射机400对包括要发送给各RF频段的业务流的信号进行编码或调制。
业务合成器310接收多个业务流，对要发送给各个RF信道的多个业务流进行复用，并输出复用后的业务流。当发射机400经由多个RF信道来发送PLP时，业务合成器310输出调度信息，使得能够利用该调度信息来控制发射机400。通过该调度信息，业务合成器310对要通过发射机400发送给多个RF信道的多个业务帧进行调制，并发出调制后的业务帧。
分频器320接收要发送给各个RF频段的业务流，并且将各业务流拆分成多个子流，使得可以对这些子流分配单独的RF频带。
发射机400对要发送给各个频带的业务流进行处理，并输出处理后得到的流。例如，与要发送给第一RF信道的特定业务流相关联地，第一映射器410将输入的业务流映射成符号。第一交织器420对所映射的符号进行交织，以防止突发错误。
第一符号插入器430将配备有导频信号(例如离散导频信号或连续导频信号)的信号帧插入调制后的信号中。
第一调制器440按照信号调制方案对交织后的数据进行调制。例如，第一调制器440可以利用OFDM方案对信号进行调制。
第一导频符号插入器450将第一导频信号和第二导频信号插入在信号帧中，并且能够发送TFS信号帧。
经由图18的发射机中示出的不同路径的多个块415、425、435、445和455将发送给第二RF信道的业务流数据发送给TFS信号帧。
从发射机400发送的信号处理路径的数量可以等于TFS信号帧中包含的RF信道的数量。
第一映射器410和第二映射器可分别包括解复用器1313a和1313b，并允许在符号映射单元字中改变MSB和LSB的位置。
图36是例示了根据本发明的另一个实施方式的用于接收信号的装置的框图。参照图36，信号接收装置可以包括接收单元510、同步单元520、模式检测器530、均衡器540、参数检测器550、解交织器560、解映射器570和业务解码器580。
接收单元500能接收信号帧当中由用户选择的第一RF信道的信号。如果信号帧包括多个RF信道，则接收单元500对多个RF信道执行跳频，并且能同时接收包括所选择的业务帧的信号。
同步单元510获取接收信号的同步，并输出同步后的接收信号。解调器520能对获取同步后的信号进行解调。模式检测器530能利用信号帧的第一导频信号来获取第二导频信号的FFT模式(例如，2k、4k、8k FFT运算长度)。
解调器520在第二导频信号的FFT模式下对接收信号进行解调。均衡器540对接收信号执行信道估计，并输出信道估计得到的信号。解交织器560对信道均衡后的接收信号进行解交织。解映射器570利用与发送信号时的符号映射方案(例如，QAM)对应的符号解映射方案，对交织后的符号进行解映射。
参数检测器550从均衡器540的输出信号中获取第二导频信号中包含的物理参数信息(例如，第一层(L1)信息)，并将所获取的物理参数信息发送给接收单元500和同步单元510。接收单元500能够利用由参数检测器550检测到的网络信息来将RF信道改变为另一信道。
参数检测器550输出业务相关信息，业务解码器580根据来自参数检测器550的业务相关信息对接收信号的业务数据进行解码，并输出解码后的业务数据。
解映射器570可包括复用器2475a和2475b，并输出通过恢复如下比特的顺序而得到的比特流，所述比特的顺序中的MSB和LSB的位置根据纠错编码的码率和符号映射方法而改变。
图37是示出了发送信号的方法的实施方式的图。
对业务流进行纠错编码(S110)。
作为纠错编码的方法，可以使用LDPC纠错编码方案、或者可以以各种码率来执行纠错编码。根据纠错编码模式，按照特定的误码率进行了纠错编码的比特可包含在纠错编码块中。如果纠错编码方法是LDPC，则可以使用普通模式(64800比特)和短模式(16200比特)。
对纠错编码后的比特进行交织(S120)。可以通过按照不同方向将纠错编码块中包含的比特存入存储器并从存储器读出所述比特来执行交织。可以根据纠错编码模式来改变行的数量和列的数量。
对交织后的比特进行解复用，并通过解复用输出子流(S130)。可以根据纠错编码的码率和/或符号映射方法来改变解复用的方法，并且以上已经介绍了包括图17的各种示例。可以利用根据纠错编码的码率和/或符号映射方法而改变的解复用方法来将交织后的输入比特转换成子流。图18示出了根据解复用方法输出子流的示例。可以根据解复用方法来改变输出的子流数量。如果执行解复用，则交织后的比特流中的、被映射成符号的单元字中的比特位置被改变，从而MSB和LSB被改变。因此，虽然根据纠错编码模式，在纠错编码块的特定位置的比特的可靠性较低，但是比特的位置可以变化，从而在符号映射步骤中提高比特的可靠性。
顺序地选择解复用后的子流，并将所选择的子流中包括的比特映射成符号(S140)。存在多种顺序地选择多个子流的方法。可以根据选择子流的顺序改变符号映射后的单元字。
可以使用至少一种符号映射方法。例如，可以将更高阶的符号映射方法和更低阶的符号映射方法一起使用。
建立如下信号帧，其中所映射的符号被排列在至少一个频段以及该至少一个频段的按时间划分的时隙中(S150)。可以将参考符号和导频符号插入信号帧。在步骤S150中，可以将经过步骤S110至S140的多个业务流的符号设置在信号帧中。将多个业务流的符号分布在至少一个频段，并且可以将分布的符号设置在频段中的进行了时间移位的位置或者频段之间。
根据OFDM方法将信号帧转换到时域，并对转换到时域的OFDM符号插入保护间隔(S160)。保护间隔的长度可以根据在OFDM方法中使用的FFT模式而改变。
将用于标识信号帧的前导码插入各RF频段的信号帧的起始位置，并发送该信号(S170)。可以将第一导频信号和第二导频信号插入前导码中。
图38是示出了接收信号的方法的一个实施方式的图。
对发送的信号进行接收的方法如下。
从包含在信号帧中的特定频段接收信号(S210)。该信号帧可具有多个频段。可以从该特定频段接收信号。
当从接收到的信号中检测到信号帧时，通过OFDM方法来对接收到的信号进行解调，并从各解调后的信号中解析出与该频段对应的信号帧(S220)。如果该信号帧具有多个频段，则对信号帧进行解析，从而确定出信号帧中包含的频段的数量以及该频段中包含的业务流。如果将频段跳频，则可以获得所期望的业务流的符号。
针对符号流执行与符号映射方法对应的符号解映射方法，并输出符号解映射后的子流(S230)。可以使用与至少一个符号映射方法对应的符号解映射方法。例如，可以使用混合符号映射/解映射方法。
根据符号映射方法和/或纠错编码的码率来对多个子流进行复用，并输出一个比特流(S240)。根据符号映射方法和纠错编码的码率，纠错编码块的特定比特的可靠性可以较低。因此，可以将子流复用为使得能重新设置映射成符号的单元字的MSB和LSB。复用方法可对应于步骤S130的解复用方法。
将输出的比特流进行比特解交织(S250)。解交织的方法可对应于步骤S120。
可以对解交织后的流进行纠错解码(S260)。
从纠错解码业务流中获得该业务(S270)。
根据本发明的发送和接收信号的装置以及发送和接收信号的方法，可以容易地检测和恢复发送信号。此外，可以提高发送/接收系统的信号发送/接收性能。
本领域技术人员应了解可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物范围内的、本发明的修改例和变形例。
以本发明的“优选实施方式”描述了本发明的实施方式。
本发明的发送/接收信号的方法和发送/接收信号的装置可以用于广播和通信领域。

Claims (14)

1.一种发送信号的方法，该方法包括如下步骤：
对业务流进行纠错编码，并对纠错编码后的业务流中的比特流进行交织；
对交织后的比特流进行解复用，并通过该解复用步骤来输出子流；
选择包括在解复用后的子流中的比特，并将选择的比特映射成符号；
构造下述信号帧，在该信号帧中所映射的符号被划分和排列在至少一个频段以及所述至少一个频段的按时间划分的时隙中；以及
通过正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制，并发送调制后的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在对所述交织后的比特流进行解复用时，该解复用步骤改变了所述选择的比特的顺序。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据所述纠错编码的码率和/或符号映射方法来改变映射成符号的比特的顺序。
4.一种接收信号的方法，该方法包括如下步骤：
从包括至少一个频段的信号帧中的第一频段接收信号；
利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调并对所述信号帧进行解析；
从包括在解析后的信号帧中的所述至少一个频段中获取业务流的符号流；
对包括在所述符号流中的符号进行解映射并输出解映射后的符号给子流；
对输出的子流进行复用，并使用复用后的子流来输出一个比特流；以及
对输出的比特流进行解交织和纠错解码。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，输出所述比特流的步骤包括选择包含在所述子流中的比特并输出一个比特流。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据与所述纠错解码对应的纠错编码的码率和/或符号解映射方法来改变选择比特的顺序。
7.一种发送信号的装置，所述装置包括：
纠错编码器，其对业务流进行纠错编码；
比特交织器，其对纠错编码后的业务流中的比特流进行交织；
符号映射器，其对交织后的比特流进行解复用、通过该解复用步骤来输出子流、选择包括在解复用后的子流中的比特、以及将选择的比特映射成符号；
信号帧构造器，其构造下述信号帧，在该信号帧中所映射的符号被划分和排列在至少一个频段以及所述至少一个频段的按时间划分的时隙中；
调制器，其通过正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及
发射机，其发送调制后的信号。
8.根据权利要求7中所述的装置，其中，所述比特交织器被设置为：通过按照不同的方向将纠错编码后的比特存储在存储器中以及从存储器中读取所述纠错编码后的比特来对所述比特流进行交织。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的装置，其中，所述符号映射器包括：
解复用器，其根据所述纠错编码的码率和/或符号映射方法来将所述交织后的比特流解复用成所述子流；以及
映射器，其将解复用后的子流映射成符号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述解复用器(1313a；1313b)被设置为接收选择信号，所述选择信号用于选择包含在所述子流中并且被映射成符号的比特，并且根据所述选择信号来选择解复用后的比特。
11.一种接收信号的装置，所述装置包括：
接收机，其从包括至少一个频段的信号帧中的第一频段接收信号；
解调器，其利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调；
信号帧解析器，其对来自解调后的信号的信号帧进行解析，并且从所述至少一个频段中输出业务流的符号流；
符号解映射器，其对包括在所述符号流中的符号进行解映射、输出解映射后的符号给子流、对输出的子流进行复用、并使用复用后的子流来输出一个比特流；
比特解交织器，其对输出的比特流进行解交织；以及
纠错解码器，其对解交织后的比特流进行纠错解码。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述比特解交织器被设置为通过按照不同的方向将纠错编码后的比特存储在存储器中以及从存储器中读取纠错编码后的比特来对纠错编码后的比特进行解交织。
13.根据权利要求11到12中的任一项所述的装置，其中，所述符号解映射器包括：
解映射器，其将所述符号解映射成所述子流；以及
复用器，其根据与所述纠错解码对应的纠错编码的码率和/或符号解映射方法对所述子流进行复用。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述复用器被设置为接收选择信号，所述选择信号用于选择包含在所述子流中的比特、根据所述选择信号来选择复用后的比特、并输出所述比特流。
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